三种灌溉方式对辣椒生长、产量和水分生产效率的影响

2014-12-07朱文超石建梅胡明文胡建菊李正丽

长江蔬菜 2014年22期

朱文超，石建梅，胡明文，胡建菊，李正丽

（1.贵州省园艺研究所，贵阳，550006；2.贵州省山茂园艺工程技术中心；3.贵州兴义市马岭镇农业服务中心；4.贵州瓮安县猴场镇农推站）

微灌具有改善小气候、增产、节水、省肥、省工、减少病虫害等优点，在设施蔬菜生产中广泛应用。本试验采用张力计控制灌溉时期与灌溉量，研究膜下滴灌、穴灌、漫灌条件下塑料大棚辣椒（Capsicum annuumL.）的耗水规律、植株长势、产量等的变化，为设施辣椒栽培提供参考。

1 材料与方法

试验于 2013年4～10月在贵州省园艺研究所后坝蔬菜基地塑料大棚内进行，该地属半湿润大陆性气候，四季分明，热量条件好。土壤为壤土，表层土壤容重1.53 g/cm3，0～20 cm土层含有机质16.80 g/kg、全氮 1.19 g/kg、碱解氮 107.31 mg/kg、有效磷 36.25 mg/kg，速效钾213.00 mg/kg。

1.1 试验设计

供试辣椒品种为黔椒4号，栽培株行距35 cm×50 cm，小区面积为26.4 m2。4月25日定植，10月 16日拉秧。设3个处理：膜下滴灌，穴灌和漫灌。利用张力计控制土壤水分，每个小区埋设1个张力计。当达到作物的灌溉下限时进行灌溉，辣椒苗期土壤压强为-25～-10 kPa，结果期土壤压强为-20～-10 kPa。浇定植水 30.0 mm（注：1 mm=10 m3/hm2，下同），各处理均灌水6次，总灌水量分别为：膜下滴灌159.5 mm，穴灌188.5 mm，漫灌223.0 mm。肥料施用采用常规方法，各处理田间栽培措施一致。

1.2 测定项目

①植株生长性状每小区选3株辣椒挂牌，分别在苗期、开花坐果期、结果中后期测定株高、茎粗、叶片数、最大叶面积。株高指土壤表面到植株生长点的垂直距离，使用卷尺测量；茎粗指子叶基部平行于子叶方向的植株横径，使用游标卡尺测量；叶片数为叶片完全展平的功能叶数目；叶面积采用方格法测定，即在叶片下放置一块方格纸，并用铅笔标绘出叶片轮廓，数出叶片所占的格数，叶缘不足半格者不计，超出半格以一格计，最后合计叶片所占的总格数作为叶面积。

②土壤含水量定植前、每生育期开始前与结束时和拉秧后测定每个小区 0～80 cm土层的含水量，灌溉前加测。每20 cm一层，每小区5次重复，同层混合取样，采用烘干法测定土壤含水量。

③水面蒸发量温室潜在蒸发因素对该温室耗水强度的影响，一般用自由水面的蒸发强度来表示，本试验采用以水面蒸发代替自由水面蒸发。将直径20 cm的蒸发皿悬挂在与辣椒冠层同高的位置，并随着辣椒的生长及时调整位置。每天早晨定时加入20 mm水，并于第2天早晨同一时间收集蒸发皿中剩余的水，根据水的高度差记录24 h内的水面蒸发量。每小区布置1个蒸发皿，测定辣椒水面蒸发量。

④作物耗水量作物耗水量（ET）采用水量平衡法计算，ET=P+I+Q-ΔR-ΔS

式中：ET为耗水量，P为降水量，I为灌溉量，Q为地下水流，ΔR为净地表径流量，ΔS为土壤储水量的变化量。在本试验条件下，P=0，ΔR=0；地下水较深的情况下可以认为Q=0。方程可以简化为：

式中：i为土壤层次，Δθi为土壤第i层在给定时段内含水量变化，Hi为土壤第i层土壤的厚度。每20 cm的土壤体积含水量通过烘干法测得，某段时间的灌水量可以由水表直接读出，某段时间内的耗水量（ET）除以这段时间的天数就得到耗水强度。

⑤渗漏量每处理在灌水沟的正下方埋设1个渗漏仪，渗漏仪的上缘位于地面下80 cm处，每次灌溉前都要用水泵将渗漏仪中的水抽出，并用事先标定好的水桶或量筒测定水量。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉方式对灌水量和灌溉水分配的影响

从表1可以看出，在相同生育期内，与穴灌和漫灌相比，膜下滴灌灌溉量减少；全生育期膜下滴灌比穴灌和漫灌处理灌溉量减少29.0和98.1 mm。各处理全生育期耗水量、深层渗透量和土壤储水变化量所占灌溉量的比例差异较大，但均以耗水量所占比例最大，占总灌溉量的90%以上，其次为深层渗透量。土壤储水变化量是植株种植前后土壤的含水率变化，若为正值，说明灌溉增加了土壤的含水率；若为负值，说明土壤为作物提供水分。在全生育期内，各处理土壤储水变化量均为负值，说明在整个植株的生长过程中土壤为植株都提供了水分。在不同生育期内，各处理均为苗期深层渗透量最大，膜下滴灌的深层渗透量小于穴灌和漫灌处理，但处理间差异不明显。作物产量不仅与总耗水量有关，还与作物在不同生育阶段的耗水量有关。结果中期耗水量较大，主要是因为植株处于结果盛期，生长旺盛，且与大棚内较高的温度和较强的光照有一定关系。

2.2 不同灌溉方式对辣椒耗水量的影响

不同灌溉方式下辣椒的耗水强度均呈现先升高后降低的趋势（表1），在结果中期达到最大值。主要由于此时期果实进行膨大生长，植株对养分和水分的吸收强度增大。在相同生育期内，除苗期外，耗水量以膜下滴灌较低。

2.3 灌溉量与耗水特性的关系

由表1可以看出，随着辣椒的生长，各处理耗水量/水面蒸发量的比值均为先增加后降低，在结果中期达到最大值。不同处理全生育期耗水量/水面蒸发量大小顺序为漫灌＞穴灌＞膜下滴灌。

表1 不同灌溉方式对土壤水分的影响

2.4 不同灌溉方式对辣椒植株生长的影响

不同灌溉方式下辣椒株高均随辣椒生育进程而增加，不同处理中，膜下滴灌处理辣椒株高在各相同生育期均高于其他处理，但处理间差异不明显。不同灌溉方式下，辣椒茎粗变化与株高相似，膜下滴灌处理茎粗在各相同生育期内均明显高于其他处理。各处理叶片数和最大叶面积的变化不明显（表2）。

2.5 不同灌溉方式对辣椒产量及水分生产效率的影响

从表3可以看出，采用膜下滴灌辣椒的产量最高，达2 637 kg/667m2；漫灌处理产量最低，为2 489 kg/667 m2，这可能与漫灌辣椒植株长势较弱有关。采用膜下滴灌时植株产量较高，耗水量较低，因而水分生产效率最高，比穴灌和漫灌分别提高 1.96 kg/m3和 5.82 kg/m3。

3 小结

在辣椒整个生育期内，与穴灌、漫灌相比，膜下滴灌灌溉量减少29.0 mm和98.1 mm；耗水量分别减少11.40 mm和112.7 mm；3个处理土壤储水变化量均有所减少，其中膜下滴灌减少量最大；各处理间深层渗漏量差异很小。膜下滴灌产量最高，分别较穴灌和漫灌增加135 kg/667 m2和148 kg/667 m2，水分生产效率分别提高1.96 kg/m3和5.82 kg/m3。因此，综合耗水量、产量等因素，膜下滴灌是塑料大棚辣椒生产适宜的灌溉方式。